Comment fonctionne un parafoudre : principe et protection

Comment un parafoudre détecte-t-il et évacue-t-il une surtension ?

Un parafoudre ne coupe pas le courant. Il réagit pendant une fraction de seconde : il dévie vers la terre une partie de l'énergie d'un pic de tension. La différence se joue sur la vitesse de cette réaction et sur la tension qui parvient encore aux appareils.

À quoi sert un parafoudre ?

La fonction d'un parafoudre consiste à limiter les surtensions transitoires, c'est-à-dire des pics de tension très brefs. La tension qui atteint les circuits et les équipements électriques du logement reste ainsi plus basse. Ces pics ont plusieurs origines :

• Foudre éloignée : un impact à distance du logement suffit à créer une surtension qui se propage par le réseau de distribution.
• Surtensions de commutation : les manœuvres effectuées sur le réseau électrique en produisent aussi.
• Appareils exposés : l'électroménager, les ordinateurs et la box internet reçoivent tout ce qui n'a pas été écrêté.

Que se passe-t-il lorsque la tension monte ?

En régime normal, le parafoudre reste inactif : il ne laisse passer qu'un courant de fuite minimal. Dès qu'une surtension dépasse son seuil, son composant de protection devient conducteur. Il ouvre alors un chemin de faible résistance qui dérive une partie du courant impulsionnel vers la terre, selon son schéma de raccordement.

Ce basculement repose sur deux technologies internes. Les éclateurs fonctionnent par amorçage : un arc s'établit au-delà d'une tension donnée. À l'inverse, les varistances et les diodes fonctionnent par écrêtage : elles coupent le haut de l'onde de tension.

Comment la tension est-elle limitée ?

En limitant les surtensions entre conducteurs, l'appareil maintient la tension à un niveau compatible avec la tenue aux chocs des équipements. Il ne fait pas disparaître toute la surtension. Deux valeurs décrivent ce comportement : Uc, la tension maximale permanente admissible, et Up, le niveau de protection en tension. À conditions identiques, un Up plus bas signale une meilleure limitation, mais il ne décrit pas à lui seul la protection obtenue une fois l'appareil raccordé.

La capacité d'écoulement complète ces données : In désigne le courant nominal de décharge, Imax le courant maximal d'un type 2 et Iimp le courant d'impulsion d'un type 1. Certaines gammes de type 2 affichent des Imax de 15, 40 ou 65 kA. Les modèles combinés annoncent des Iimp de 12,5 ou 25 kA, sans que ces valeurs conviennent à tous les cas. DomeaShop réunit ces niveaux dans sa sélection de parafoudres et parasurtenseurs.

Pourquoi le raccordement conditionne-t-il l'efficacité du parafoudre ?

Un appareil bien choisi perd une partie de son efficacité s'il est mal raccordé. Trois points comptent dans l'installation électrique : l'emplacement du parafoudre, la longueur de ses conducteurs jusqu'à la terre et la manière dont il est isolé en cas de défaut.

Où placer la protection dans le logement ?

Le parafoudre principal se loge dans le tableau électrique, à l'origine de l'installation, au plus près de l'alimentation et de la terre. Selon la NF C 15-100-1 (norme française qui fixe les règles générales des installations électriques), installer un parafoudre qui protège l'ensemble du logement se fait juste en aval du dispositif de sectionnement placé en tête.

La distance aux appareils entre ensuite en compte. Dans sa version 2024, la NF C 15-100-10 (volet de la norme consacré aux logements) recommande une protection complémentaire lorsqu'un équipement se trouve à plus de 10 m du parafoudre principal. Cette distance ne concerne pas la longueur des conducteurs de raccordement. DomeaShop propose des parafoudres modulaires pour tableau ainsi que des parasurtenseurs à placer près des équipements sensibles.

Pourquoi raccourcir la liaison à la terre ?

Le parafoudre doit être correctement relié à la prise de terre et au réseau d'équipotentialité, qui met au même potentiel les masses métalliques du logement. Une bonne prise de terre ne compense pas des conducteurs trop longs ou mal disposés : ceux-ci augmentent la tension résiduelle qui atteint les appareils. En pratique, la règle de mise en œuvre retient 50 cm maximum pour le cheminement de connexion, à adapter au schéma et aux prescriptions du matériel.

La section du conducteur compte aussi. Un guide de la NF C 15-100-10 fixe un minimum de 6 mm² de cuivre ou équivalent pour un type 2. Ce minimum passe à 16 mm² pour un type 1. Reliez la borne de terre au bornier du tableau par le trajet le plus court possible, après avoir raccordé la phase et le neutre. Les modèles monophasés et triphasés de la gamme de parafoudres modulaires Hager doivent eux aussi être associés à une mise à la terre conforme.

Pourquoi prévoir une déconnexion du parafoudre ?

Après de fortes sollicitations, un parafoudre peut se dégrader jusqu'à tomber en défaut, notamment en court-circuit. Le dispositif de déconnexion isole alors l'appareil défectueux. Il ne limite pas la surtension à sa place.

Pour un modèle non autoprotégé, choisissez un disjoncteur ou un autre dispositif externe adapté au courant de court-circuit présumé et coordonné selon les prescriptions du fabricant. Il ne doit pas déclencher intempestivement pendant le fonctionnement normal. Un modèle autoprotégé intègre cette fonction et peut se passer d'un disjoncteur dédié si les conditions du fabricant sont respectées. Son état doit tout de même être surveillé.

Quels types de parafoudres protègent un logement, et jusqu'où ?

Les parafoudres se classent en trois types selon l'énergie qu'ils peuvent écouler et leur position dans l'installation. Le bon niveau de protection électrique dépend de l'exposition du bâtiment, de son alimentation et des appareils à protéger.

Que protègent les types 1, 2 et 3 ?

Chaque type est testé avec une onde de courant différente, qui traduit l'énergie qu'il peut supporter :

• Type 1 : il écoule un courant de foudre de forte énergie, notamment lorsque le bâtiment possède une protection extérieure contre la foudre. Il est testé avec une onde de 10/350 µs, et des modèles combinés de types 1 et 2 existent.
• Type 2 : c'est la protection de tête courante d'un logement en basse tension lorsqu'un type 1 n'est pas nécessaire. Il est testé avec une onde de 8/20 µs.
• Type 3 : cette protection fine se place près d'un appareil et reste coordonnée avec la protection de tête.

Le type 3 correspond à ce que l'on appelle souvent un parasurtenseur : sa capacité d'écoulement plus faible ne lui permet pas de remplacer un type 1 ou 2. Il peut se justifier quand un équipement sensible se trouve loin du tableau.

DomeaShop propose des modèles Hager pour réseaux monophasés et triphasés, ainsi que des parafoudres Legrand de type 3.

Quand cette protection est-elle requise et adaptée ?

La NF C 15-100-10 ne rend pas le parafoudre obligatoire dans tous les logements. Elle distingue la zone AQ1, définie par un niveau kéraunique Nk = 25 (nombre de jours d'orage par an) ou une densité de foudroiement Ng = 2,5 (impacts par km² et par an), de la zone AQ2, définie par Nk > 25 ou Ng > 2,5. Un bâtiment doté d'une protection extérieure contre la foudre appelle un type 1 dans les deux zones, sauf exception pour certains bâtiments équipés d'un poste de transformation. Une alimentation entièrement souterraine n'impose pas systématiquement de parafoudre. Lorsque la sécurité des personnes est en jeu, une analyse du risque est prévue en AQ1 et le parafoudre devient obligatoire en AQ2.

Le choix tient ensuite compte du réseau, par exemple un parafoudre monophasé ou triphasé, du schéma de liaison à la terre, de Uc, de Up, des courants de décharge et de la coordination avec la déconnexion. Selon l'AFNOR (organisme français de normalisation), les NF C 15-100-1 et NF C 15-100-10 sont datées d'août 2024. La série révisée sert de référence à partir de septembre 2025 pour les installations neuves et les travaux concernés. La NF EN 61643-11, datée de mai 2014, est une norme de produit distincte que suivent les modèles du catalogue de parafoudres Legrand.

Quelles sont ses limites et comment vérifier son état ?

Tous les types de surtensions ne relèvent pas d'un parafoudre classique. Il traite les pics transitoires, mais pas les coupures, les baisses de tension ni les surtensions temporaires du réseau, comme celles venant de la haute tension ou d'une rupture du neutre basse tension.

Sa présence ne garantit donc pas une protection absolue. Après un orage important, contrôlez son indicateur d'état et vérifiez qu'il ne s'est pas déconnecté. Sur certains modèles, un voyant rouge signale qu'une cartouche ou le dispositif entier doit être remplacé.

La suite dépend de la conception de l'appareil : certains parafoudres disposent d'une cartouche remplaçable, d'autres sont monoblocs. Une fois la pose effectuée, vérifiez la compatibilité électrique du nouveau matériel, ses raccordements et sa coordination avec la déconnexion.